中國海洋大學：講述海洋生物遺傳育種的故事

　　

　　中國水產(chǎn)頻道報道，據(jù)科學時報訊，（本報記者 廖洋 通訊員 馮文波）坐落于青島市魚山路5號的中國海洋大學（簡稱海大），底蘊深厚、大家云集，在近90年的辦學征程中與我國的海洋事業(yè)同進步、共發(fā)展。許多重大海洋科研發(fā)明創(chuàng)造和涉海決策都源于此，其中始建于1930年的海洋生命學院，是我國最早從事海洋生物教學與科研的單位之一，林紹文、童第周、曾呈奎、方宗熙等一批著名的海洋生物學家都曾在這里執(zhí)教。多年來，該學院在海洋生物遺傳育種領域碩果不斷、捷報頻傳。

　　

　　

　　走進歷史悠久、樹木參天的海大魚山校區(qū)，海洋生命學院樓前佇立著一座新落成的雕像，和藹中透著堅毅，他就是我國海洋生物遺傳學和育種學的奠基人方宗熙教授。上世紀50年代，應童第周教授邀請，方宗熙來青執(zhí)教，開啟了我國海洋生物遺傳學和育種學研究的序幕。

　　

　　在山東海洋學院期間，方宗熙將教學與科研緊密結合。與有關同志一起，著手對海帶的遺傳育種進行研究，發(fā)現(xiàn)和揭示了海帶經(jīng)濟性狀的數(shù)量遺傳規(guī)律，并建立了海帶選擇育種技術理論與方法，先后培育出“海青一號”寬葉品種、“海青二號”長葉品種和“海青三號”厚葉品種等海帶新品種，使中國成功躋身國際上實現(xiàn)海洋生物良種培育的國家，開啟了我國海水養(yǎng)殖業(yè)良種化的序幕。方宗熙指導完成的海帶、裙帶配子體克隆培育，解決了大型海藻不能實現(xiàn)長期保存的世界難題，使我國成為國際上唯一 一個實現(xiàn)大型海藻種質資源長期保存的國家。至今，他創(chuàng)設的海帶遺傳育種技術體系仍是國內外大型經(jīng)濟型褐藻育種研究沿用的技術手段，也為我國海藻養(yǎng)殖業(yè)良種培育作出了卓越貢獻，并且深遠地影響和帶動了我國海水養(yǎng)殖生物品種遺傳改良工作。

　　

　　

　　有方宗熙奠定的良好基礎，海大人在海帶遺傳育種的道路上不斷前行，且碩果不斷，繼1992年和1996年成功培育“榮海一號”雜交品種和“遠雜10號”遠緣雜交品種之后，又于2004年在以劉濤老師等第三代海洋生物遺傳育種工作者的努力下，成功培育出“榮福”海帶新品種，該品種具有經(jīng)濟性狀穩(wěn)定、增產(chǎn)效果明顯、耐高溫性狀突出的特點，并成為南北方養(yǎng)殖戶共同青睞的品種。

　　

　　“榮�！焙�帶新品種的培育成功是對海大育種人多年辛勤付出的回報，面對成功的喜悅，劉濤和他的團隊沒有沾沾自喜，而是選擇繼續(xù)前行。正是他們這種孜孜以求的探索精神，使得海大的海帶遺傳育種工作捷報頻傳，2011年劉濤團隊潛心培育的“愛倫灣”海帶獲得國家水產(chǎn)新品種證書。該品種具有加工率高、產(chǎn)量大、增產(chǎn)效果明顯等優(yōu)點，在山東、遼寧地區(qū)近海進行了大規(guī)模養(yǎng)殖推廣，平均畝增產(chǎn)可達25%以上，創(chuàng)造經(jīng)濟效益近3億元�！皹s福”海帶、“愛倫灣”海帶新品種的培育和推廣，標志著我國以“優(yōu)質、高產(chǎn)、抗逆”為標志的第三次大規(guī)模海帶品種更替工作的開始，并對支撐我國海帶產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展、優(yōu)化改善近海養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境等具有重要應用價值。

　　

　　

　　2013年4月中旬，又有好消息從農(nóng)業(yè)部傳來，由中國海洋大學與福建省霞浦三沙鑫晟海帶良種有限公司、福建省三沙漁業(yè)有限公司、榮成海興水產(chǎn)有限公司聯(lián)合培育的海帶新品種“三�！焙�帶榮獲國家水產(chǎn)新品種證書。

　　

　　“三�！焙�帶具有耐高溫、高產(chǎn)和廣適性等優(yōu)點，已在我國渤海、黃海、東海和南海沿海進行了大規(guī)模養(yǎng)殖推廣，主產(chǎn)區(qū)平均畝增產(chǎn)達30%以上。該品種是由劉濤、劉翠、池姍等海大科研人員歷時6年培育完成的。這也是中國海洋大學海帶遺傳育種研究史上培育的第10個海帶新品種，目前已在廣東、福建、浙江、山東、遼寧等地推廣種植19余萬畝，創(chuàng)造社會經(jīng)濟效益近20億元。

　　

　　“三�！焙�帶新品種的培育成功標志著海帶遺傳改良技術已從群體選育、細胞工程育種正式地邁入到分子育種新時期。

　　

　　20世紀以來，海大人培育的海帶良種不僅開啟了我國海水養(yǎng)殖業(yè)良種化的序幕，而且通過持續(xù)的品種改良研究推動著我國海帶產(chǎn)業(yè)整體的高效發(fā)展，并在優(yōu)化改善近海養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境、提高漁業(yè)碳匯蘊貯能力等方面發(fā)揮了重要的生態(tài)功能和社會價值。

　　

　　面對海帶良種選育的一次次成功，劉濤認為這是海洋生物遺傳育種實驗室三代人堅持的結果�！袄锨拜厒儗ξ覀兲岢隽艘�求，要更多地貼近生產(chǎn)一線，培育受養(yǎng)殖戶、老百姓歡迎的海帶。我們的定位，就是充當國家海帶事業(yè)的核心力量，無償為社會作出貢獻。我們更多關注品種的社會效益和產(chǎn)業(yè)貢獻，這是最關鍵的。”正是在這一目標的指引下，以劉濤為代表的海大第三代海帶育種人持續(xù)不斷地進行技術創(chuàng)新和品種改良工作，相信用不了多久一個新穎的海帶品種又會出現(xiàn)在人們的餐桌上。

　　

　　上世紀70年代初，以中國海洋大學貝類學家王如才教授為代表的專家學者攻克了扇貝半人工采苗技術和室內全人工育苗技術，于是扇貝養(yǎng)殖這一新產(chǎn)業(yè)在我國逐漸形成，并演變?yōu)楹Ｋ�養(yǎng)殖業(yè)的第三次浪潮。上世紀90年代后期，我國扇貝養(yǎng)殖業(yè)暴發(fā)了大規(guī)模的流行病害，由于忽視種質資源的保護和對國內品種的改良選育，個體小、產(chǎn)量低、病害頻發(fā)成為制約我國扇貝養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的“老大難”。

　　

　　面對扇貝養(yǎng)殖業(yè)出現(xiàn)的難題，中國海洋大學海洋生命學院包振民看在眼里、急在心里，并積極致力于扇貝新品種的研發(fā)。十多年的時間里，包振民和他的科研團隊深入研究，建立了以BLUP育種技術為核心的扇貝育種技術體系，并成功培育出了扇貝新品種“蓬萊紅”。談起新品種的名字，包振民說，由于這一品種的研發(fā)最早是在煙臺蓬萊進行的，且貝殼的顏色是紅的，就給它起了個響亮的名字“蓬萊紅”。該品種于2006年獲國家新品種證書，先后于2005年、2007年、2008年獲國家海洋局創(chuàng)新成果獎一等獎、教育部科技進步獎一等獎、國家科技進步獎二等獎。行業(yè)專家認為，“蓬萊紅”的培育成功不僅改變了我國扇貝養(yǎng)殖無良種的局面，而且也給深受病害打擊的扇貝養(yǎng)殖業(yè)帶來了生機，標志著海水養(yǎng)殖動物育種技術實現(xiàn)了歷史性突破。

　　

　　科學沒有終點，創(chuàng)新永無止境。面對“蓬萊紅”新品種的推出，包振民并沒有沉浸在成功的喜悅之中，而是繼續(xù)在扇貝新品種培育的道路上前行。2003年包振民受大連獐子島漁業(yè)集團的邀請，去探討良種選育，在生產(chǎn)車間里發(fā)現(xiàn)了一只肉柱呈金黃色，在他人看來是“次品”的扇貝。后來包振民抓住這種扇貝研究，通過控制其基因，成功研發(fā)出了富含對人體有益的類胡蘿卜素，且具有抗氧化、抗疲勞、抗腫瘤等健康保健功能的“海大金貝”，并于2009年獲得了國家新品種認定。“海大金貝”也成為國內又一個由高校和企業(yè)進行產(chǎn)學研密切合作推出的水產(chǎn)新品種，其名字就是組合中國海洋大學“海大”和獐子島集團金貝廣場中“金貝”兩個名詞得來的。同時，“海大金貝”表現(xiàn)出的高產(chǎn)、抗逆性也為正在遭受扇貝病害打擊的養(yǎng)殖戶帶來了信心，在2009年夏季大連海域蝦夷扇貝暴發(fā)大規(guī)模病害期間，“海大金貝”的優(yōu)異表現(xiàn)使很多養(yǎng)殖戶提出“養(yǎng)殖"海大金貝"的要求”。

　　

　　目前“海大金貝”已成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，因其肉柱金黃，色澤鮮艷，符合人們的飲食消費習慣，且比普通蝦夷扇貝增產(chǎn)23.5%，死亡率降低30%，而產(chǎn)生了巨大的市場和廣闊的應用前景。

　　

　　

　　包振民導師王如才曾成功解決了扇貝的人工苗種問題，奠定了中國扇貝養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展基礎。如今，包振民接過“接力棒”已20余年，在20多年的研究中，他和團隊建成了一套完整的貝類育種體系BLUP育種體系。簡單說，養(yǎng)殖企業(yè)或養(yǎng)殖戶在育種時，可以把親本的長度等生物形狀信息輸入電腦，這套體系就能依靠計算機的強大計算功能，迅速考察出該親本的“族譜”。近期，包振民團隊又建立了貝類全基因組選擇育種平臺。

　　

　　目前，“一個系統(tǒng)”和“一個平臺”已放在網(wǎng)上，供育種企業(yè)和養(yǎng)殖戶免費使用，并進行聯(lián)合育種。談起我國扇貝育種的未來，包振民說：“我們的目標是建立一個高效率、高水平的扇貝育種技術體系，實現(xiàn)分子設計育種，使得扇貝養(yǎng)殖業(yè)像農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)一樣有良種、良法，能高效平穩(wěn)健康地可持續(xù)發(fā)展。”

　　

　　

　　瓊膠，是一種廣泛應用于食品工業(yè)，具有凝固性、穩(wěn)定性，能與一些物質形成絡合物的特殊物質，常用于糖果、飲料、果凍、肉類罐頭的加工生產(chǎn)。瓊膠珍貴，卻不能人工合成，只能從產(chǎn)瓊膠紅藻中提取。于是，富含瓊膠的江蘺屬海藻龍須菜成為深受沿海居民青睞的栽培新品種。

　　

　　2000年以來，我國的龍須菜栽培業(yè)開始發(fā)展，但并未形成規(guī)模，其產(chǎn)量和產(chǎn)值也不高。因為適宜龍須菜生長的溫度為10℃～23℃，于是夏季的高溫和冬季的低溫就成為阻礙其生長的“瓶頸”，這曾是海洋生命學院張學成教授苦苦思索的難題。如今，這一難題隨著一個名為“981”的龍須菜新品種的誕生而破解了。2007年獲得國家海水養(yǎng)殖新品種證書的“981”龍須菜是張學成和中國科學院海洋研究所研究員費修綆采用化學誘變技術和選育技術，歷時多年培育出的適合南方海域養(yǎng)殖的龍須菜新品種。新品種上限生存水溫達到26℃，比野生種提高了3℃，使原來只能生長在北方低溫海區(qū)的龍須菜實現(xiàn)了在福建和廣東高溫海區(qū)的大規(guī)模栽培，且秋冬春連續(xù)生長。

　　

　　“981”龍須菜的問世，使龍須菜養(yǎng)殖從小到大，成為我國第三大海藻養(yǎng)殖種類，使我國的龍須菜養(yǎng)殖產(chǎn)量和瓊膠產(chǎn)量雙雙跨入世界先進行列，改變了全世界江蘺養(yǎng)殖無良種的歷史。

　　

　　

　　談起當初為什么會選擇龍須菜育種研究，今年已73歲高齡的張學成向記者娓娓道來。1985年在中科院院士曾呈奎的舉薦下張學成前往加拿大深造，臨行前，曾呈奎和方宗熙為其選定了伴其一生的研究方向龍須菜研究。從此張學成與龍須菜結下了不解之緣，在加拿大師從藻類遺傳學家J. P. van der Meer學習新品種培育技術，1987年回國后又在曾呈奎的介紹下結識了中科院海洋研究所費修綆，于是兩人聯(lián)手，一個搞品種培育，一個搞栽培實驗，在他們的精誠合作下“981”龍須菜應運而生。

　　

　　張學成介紹，用不了多久將有一個名為“07-2”的龍須菜新品種通過農(nóng)業(yè)部的審定，如今已在汕頭、威海等地區(qū)進行了大面積的推廣栽培，該品種在“981”的基礎上又上了一個新臺階。

　　

　　海帶、扇貝、龍須菜新品種培育只是中國海洋大學海洋生物技術發(fā)展的一個縮影。2008年在美國基本科學指標（ESI）數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計中海大的植物學與動物學率先進入全球科研機構前1%的行列�！�21世紀是生命科學的世紀，也是海洋的世紀”，在建設海洋強國的征程中中國海洋大學的戰(zhàn)略性作用正在顯現(xiàn)。